Le principe de la fabrication additive est très simple : matérialiser un modèle CAO. Elle consiste donc à fabriquer des pièces tridimensionnelles entières couche par couche. Le concept a vu le jour dans les années 80, mais ce n’est que 30 ans plus tard que le secteur connaît une forte croissance. Aujourd’hui, l’impression 3D s’est faite une place dans de nombreux secteurs industriels, mais aussi chez les particuliers.

Quel est l’état actuel du secteur de l’impression 3D ?

En 2017, le marché de la fabrication additive représentait 6 milliards de dollars de ventes. En 2022, ce chiffre devrait atteindre 22 milliards avec un taux de croissance annuel de 30,2% selon les estimations. L’impression 3D a surtout prouvé son utilité pour le prototypage rapide depuis des décennies. Elle a également fait ses preuves dans le développement de produits.

Elle a fait son entrée dans la production industrielle grâce à la qualité, ainsi que la rapidité d’exécution qu’elle offre. Elle contribue à améliorer la technologie de fabrication lors des productions de petites et de moyennes séries. Outre la fabrication de produits finis, elle joue parfois un rôle dans les processus traditionnels à travers la conception de moules ou d’outillages et autres.

Ces dernières années, l’investissement dans le secteur a augmenté considérablement. Les acteurs de l’industrie sont constamment à la recherche d’innovations pour réduire la main d’œuvre tout en augmentant le flux de production. Les imprimantes 3D évoluent au fil du temps. Elles deviennent plus performantes, plus accessibles et en investissant dans plusieurs machines qui travaillent en parallèle, les objectifs de production peuvent être atteints.

Quelles tendances ont marqué le secteur ?

La fabrication additive de plastique

Pendant longtemps, l’impression 3D n’était accessible qu’aux grandes entreprises à cause du coût élevé et de la complexité de la prise en main. C’est à partir de 2010 que des machines plus compactes et plus performantes ont été introduites sur le marché. Un nouveau procédé a fait son entrée, le FDM (Fused Deposition Modeling ou dépôt de filament fondu). Le plastique fondu est déposé sélectivement couche par couche par une extrudeuse. Le concept est simple et moins coûteux. Cependant, les performances des appareils étaient encore limitées. D’un autre côté, les technologies réservées aux professionnels ne cessaient de s’améliorer.

La stéréolithographie ou SLA fait plus tard son entrée avec un système encore plus facile à appréhender et un format plus compact. Puis, très vite, elle a offert la possibilité d’imprimer à haute définition, à petit prix et avec un plus grand choix de matériaux. C’est ainsi que la fabrication additive s’est répandue à travers d’autres domaines incluant la joaillerie et le secteur dentaire.

Quelques années après est apparu le frittage sélectif par laser ou SLS (Selective Laser Sintering). Cette dernière technologie, plutôt destinée aux utilisateurs industriels, permet de construire des objets plus solides avec un matériau thermoplastique comme le nylon par exemple.

 

L’impression 3D métal

Une fois la fabrication additive de plastique maîtrisée, les ingénieurs se sont intéressés à l’impression 3D métallique. Cela a beaucoup plu aux acteurs du secteur industriel, à tel point que les investissements dans le marché ont devancé ceux du marché de plastique. Cette technologie permet de travailler plusieurs métaux, dont l’acier, le titane et l’aluminium, et de leur donner n’importe quelle forme. Les secteurs du transport spatial et aérien, ainsi que de la médecine y ont trouvé de nombreux avantages.

Les procédés les plus courants sont alors la fusion sélective par laser (SLM) et le frittage direct par laser du métal (DMLS). Comme pour le plastique, les imprimantes font fondre sélectivement le matériau en poudre par une source de chaleur. Cependant, le laser employé sera plus puissant du fait que le point de fusion des métaux est plus élevé.

La fabrication additive ne cesse de faire des progrès. À part la transformation du plastique et du métal, certains ingénieurs travaillent dans l’automatisation des procédés pour optimiser la production, tandis que d’autres dans l’impression de tissu biologique, par exemple, ce qui est une révolution dans le monde de la médecine.